無損檢測概述
NDT (Non-destructive testing),就是利用聲、光、磁和電等特性,在不損害或不影響被檢對象使用性能的前提下,檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性,給出缺陷的大小、位置、性質和數量等信息,進而判定被檢對象所處技術狀態(如合格與否、剩余壽命等)的所有技術手段的總稱。從事無損檢測的人員需要接受專業的培訓,獲得資質才能持證上崗。各個國家、區域、機構針對無損檢測培訓資質認證均有不同的要求,受訓前應該了解清楚,選擇合適的標準、機構進行相關的培訓與考核。
一、什么是無損檢測?
無損檢測是工業發展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一個國家的工業發展水平,其重要性已得到公認。我國在1978年11月成立了全國性的無損檢測學術組織——中國機械工程學會無損檢測分會。此外,冶金、電力、石油化工、船舶、宇航、核能等行業還成立了各自的無損檢測學會或協會;部分省、自治區、直轄市和地級市成立了省(市)級、地市級無損檢測學會或協會;東北、華東、西南等區域還各自成立了區域性的無損檢測學會或協會。我國目前開設無損檢測專業課程的高校有大連理科大學、西安工程大學、南昌航空大學等院校。在無損檢測的基礎理論研究和儀器設備開發方面,我國與世界先進國家之間仍有較大的差距,特別是在紅外、聲發射等高新技術檢測設備方面更是如此。
二、常用的無損檢測方法
射線照相檢驗(RT)、超聲檢測(UT)、磁粉檢測(MT)和液體滲透檢測(PT) 四種。其他無損檢測方法:渦流檢測(ET)、聲發射檢測(AT)、熱像/紅外(TIR)、泄漏試驗(LT)、交流場測量技術(ACFMT)、漏磁檢驗(MFL)、遠場測試檢測方法(RFT)等。
三、無損檢測的應用特點
1.不損壞試件材質、結構無損檢測的最大特點就是能在不損壞試件材質、結構的前提下進行檢測,所以實施無損檢測后,產品的檢查率可以達到100%。但是,并不是所有需要測試的項目和指標都能進行無損檢測,無損檢測技術也有自身的局限性。某些試驗只能采用破壞性試驗,因此,在目前無損檢測還不能代替破壞性檢測。也就是說,對一個工件、材料、機器設備的評價,必須把無損檢測的結果與破壞性試驗的結果互相對比和配合,才能作出準確的評定。
2.正確選用實施無損檢測的時機
在無損檢測時,必須根據無損檢測的目的,正確選擇無損檢測實施的時機。
3.正確選用最適當的無損檢測方法由于各種檢測方法都具有一定的特點,為提高檢測結果可靠性,應根據設備材質、制造方法、工作介質、使用條件和失效模式,預計可能產生的缺陷種類、形狀、部位和取向,選擇合適的無損檢測方法。
4.綜合應用各種無損檢測方法任何一種無損檢測方法都不是萬能的,每種方法都有自己的優點和缺點。應盡可能多用幾種檢測方法,互相取長補短,以保障承壓設備安全運行。此外在無損檢測的應用中,還應充分認識到,檢測的目的不是片面追求過高要求的“高質量”,而是應在充分保證安全性和合適風險率的前提下,著重考慮其經濟性。只有這樣,無損檢測在承壓設備的應用才能達到預期目的。
常用的無損檢測方法
無損檢測方法很多,據美國國家宇航局調研分析,其認為可分為六大類約70余種。但在實際應用中比較常見的有以下五種,也就是我們所說的常規的無損檢測方法:
常規無損檢測方法
目視檢測 Visual Testing (縮寫 VT);
超聲檢測 Ultrasonic Testing(縮寫 UT);
射線檢測Radiographic Testing(縮寫 RT);
磁粉檢測 Magnetic particle Testing(縮寫 MT);
滲透檢測 Penetrant Testing (縮寫 PT);
渦流檢測 Eddy Current Testing (縮寫 ET);
聲發射 Acoustic emission (縮寫 AE) 。
1、目視檢測(VT)目視檢測,是國內實施的比較少,但在國際上非常重視的無損檢測第一階段首要方法。按照國際慣例,目視檢測要先做,以確認不會影響后面的檢驗,再接著做四大常規檢驗。例如BINDT的PCN認證,就有專門的VT1、2、3級考核,更有專門的持證要求。經過國際級的培訓,其VT檢測技術會比較專業,而且很受國際機構的重視。
VT常常用于目視檢查焊縫,焊縫本身有工藝評定標準,都是可以通過目測和直接測量尺寸來做初步檢驗,發現咬邊等不合格的外觀缺陷,就要先打磨或者修整,之后才做其他深入的儀器檢測。例如焊接件表面和鑄件表面較多VT做的比較多,而鍛件就很少,并且其檢查標準是基本相符的。
2、超聲波檢測(UT)
(1)、超聲波檢測的定義:通過超聲波與試件相互作用,就反射、透射和散射的波進行研究,對試件進行宏觀缺陷監測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表征,并進而對其特定應用性進行評價的技術。
(2)、超聲波工作的原理:主要是基于超聲波在試件中的傳播特性。
a.聲源產生超聲波,采用一定的方式使超聲波進入試件;
b.超聲波在試件中傳播并與試件材料以及其中的缺陷相互作用,使其傳播方向或特征被改變;
c.改變后的超聲波通過檢測設備被接收,并可對其進行處理和分析;
d.根據接收的超聲波的特征,評估試件本身及其內部是否存在缺陷及缺陷的特性。
(3)、超聲波檢測的優點:
a.適用于金屬、非金屬和復合材料等多種制件的無損檢測;
b.穿透能力強,可對較大厚度范圍內的試件內部缺陷進行檢測。如對金屬材料,可檢測厚度為1~2mm的薄壁管材和板材,也可檢測幾米長的鋼鍛件;
c.缺陷定位較準確;
d.對面積型缺陷的檢出率較高;
e.靈敏度高,可檢測試件內部尺寸很小的缺陷;
f.檢測成本低、速度快,設備輕便,對人體及環境無害,現場使用較方便。
(4)、超聲波檢測的局限性:
a.對試件中的缺陷進行精確的定性、定量仍須作深入研究;
b.對具有復雜形狀或不規則外形的試件進行超聲檢測有困難;
c.缺陷的位置、取向和形狀對檢測結果有一定影響;
d.材質、晶粒度等對檢測有較大影響;
e.以常用的手工A型脈沖反射法檢測時結果顯示不直觀,且檢測結果無直接見證記錄。
(5)、超聲檢測的適用范圍:
a.從檢測對象的材料來說,可用于金屬、非金屬和復合材料;
b.從檢測對象的制造工藝來說,可用于鍛件、鑄件、焊接件、膠結件等;
c.從檢測對象的形狀來說,可用于板材、棒材、管材等;
d.從檢測對象的尺寸來說,厚度可小至1mm,也可大至幾米;
e.從缺陷部位來說,既可以是表面缺陷,也可以是內部缺陷。
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